Hvordan smått blir stort

Noen kvelder med Sean B Carrolls bøker er blant de beste investeringer du for tiden kan gjøre - i din egen, intellektuelle dannelse. I sin nye bok "The Making of the Fittest" går han rett i strupen på evolusjonsbiologiens største problemer, og får deg til å forstå hvordan det hele foregår.

Publisert

Du kan like gjerne lære deg navnet med det samme: Sean B. Carroll. Han er en av de beste, og han er nå ute med sin bok nummer to.

Har du for eksempel vansker med å forstå hvordan dramatiske evolusjonære forandringer kan finne sted, noen ganger i løpet av (geologisk sett) svært kort tid, da er Carroll din mann.

“The Making of the Fittest” er mettet med eksempler fra dyreriket, der forfatteren tydelig viser hvordan til dels dramatiske endringer oppstår, og forklarer det hele gjennom sitt fagfelt, genetikk. Og en liten smule matematikk.

Men la ikke matteangsten hindre deg. Her dukker det ikke opp problemer du ikke med letthet hadde løst i første videregående, og det er heller ikke mange av dem.

Blodlaus-fisk

Det norske forskningsskipet “Norvegia” ankom Bouvetøya i 1928, mest for å sette opp et skur og legge igjen utstyr for forliste hvalfangere. Om bord var imidlertid også biologistudenten Ditlef Rustad.

Han fanget en merkelig fisk. Utseendet fikk ham til å kalle den “hvit krokodillefisk”, men det mest bemerkelsesverdige var at den ikke hadde blod. Det vil si: Blodet var ikke rødt, det var fargeløst, som vann.

En annen norsk student, Johan Ruud reiste i samme farvann to år senere, og fikk høre om “fisken uten blod”.

Han visste at noe slikt ikke kunne eksistere, for alle vertebrater har jo blod med røde blodlegemer, som tar opp og utveksler oksygen.

Han avfeide derfor historien som skipsskrøner, og ble tilsvarende overrasket da han etter hjemkomsten møtte Rustad, som kunne fortelle at, jo han hadde sett fisken med sine egne øyne.

Historien over danner opptakten til genetikeren Sean B Carrolls nye bok, “The Making of the Fittest”. Den norske “blodlaus-fisken” er et utmerket eksempel på den kraft som ligger i kombinasjonen av genetiske mutasjoner og naturlig utvalg.

Carroll har samlet mange slike i boka si, og han bruker dem klokt og pedagogisk.

Fossile gener

Det er ikke sikkert det i dag var noe sjakktrekk for isfisken, som den også kalles, å nærmest kvitte seg med hemoglobin i blodet - men det var en god kuldetilpasning den gang for en åtte millioner års tid siden, etter at Antarktis skilte lag med Sør-Amerika, og Sørishavet raskt ble kaldere.

Isfisken utviklet seg fra samme stamme som kjente fisker som torsk og sei, men har nå låst bakdøra for videre utvikling i samme retning som de ovenfor nevnte.

Genene som produserer globin har ikke vært i bruk på millioner av år, og er i dag det Sean B Carroll kaller “fossile gener”.

Eksistensen av slike fossile gener er blant de beste bevisene vi har på evolusjonær aktivitet, og særlig det naturlige utvalg.

Evolusjon kan betraktes som resultatet av to krefter, genetiske endringer - mutasjoner - og naturlig utvalg - seleksjon. Genetikken skaper variasjonene som omgivelsene deretter friserer. De “gode ideene” overlever, de andre dør.

Men, som vi vet: Evolusjonen kan ikke se framover. Den handler i nåtid, reagerer på det som skjer her og nå. Den best tilpassede overlever - men om han er best også i fremtiden - det må gudene vite?

Eksistensen av fossile gener viser ikke bare at dyr en gang kan ha hatt egenskaper de ikke lenger har, den viser også, på en nydelig og elegant måte, hvordan mutasjoner og seleksjon hele tiden jobber på arvestoffet.

Hvis isfisken fremdeles hadde brukt sine globin-gener til å lage hemoglobin, da ville ikke individer med skadelige mutasjoner i disse genene overlevd. Alle mutasjoner som ikke enten var nøytrale eller fremmet overlevelse, ville effektivt lukes ut. Bærerne ville dø.

Genetisk forvitring

Men hvis dyret har utviklet seg slik at genet ikke lenger er vitalt, da ligger det der plutselig, blottlagt for tidens forvitrende tann. Mutasjoner vil oppstå, uten av bæreren dør.

Genet lever videre, til det til slutt er ubrukelig, fossilt. Men det gjør jo ikke noe, for eksempel for blodlaus-fisken, som ikke trenger det lenger.

Biologene kan derimot bruke det - til å kartlegge fiskens utvikling, og til å forklare hvordan evolusjon finner sted.

Dette siste er Sean B Carroll over gjennomsnitts flink til.

Tid

Grunnen til at mange ikke forstår evolusjon, skriver han, er at de ikke forstår hvordan ørsmå forandringer kan føre til kjempestore konsekvenser.

Forklaringen er selvfølgelig at de ikke fatter tiden.

Skal vi trekke fram én side ved Darwins geni - i tillegg til hans utrolige arbeidsevne og systematiske evner - så må det være at han så dette, hvordan uendelige tidsspenn kan forvandle det bitte lille til noe stort og viktig.

Kanskje var det Darwins bakgrunn fra geologien, og hans bekjentskap med geologen Charles Lyell som gjorde at han så det? Ingen har sett et fjell stige opp fra grunnen, for så å slites ned av vind og regn. Men det skjer, gitt nok tid.

Darwin så at de samme kunne skje med dyr og planter.

Et mål på slike ørsmå forandringer, er det biologer kaller seleksjonskoeffisient. Denne koeffisienten beskriver forskjeller i overlevelse og formering mellom to individer, en med og en uten en gitt egenskap.

Hvordan mutasjoner sprer seg

Hvis en eller annen egenskap, for eksempel litt mørkere eller lysere pels, gjør at et dyr i løpet av sin levetid blir opphav til 101 i stedet for 100 unger, da gir dette dyret en én prosents fordel, eller en seleksjonskoeffisient på 0,01.

Ved hjelp av elementær matematikk kan man så vise at selv en moderat fordel som pluss 0,01, vil gjøre at egenskapen (den nye, mørke pelsen), vil kunne øke sin frekkvens fra å dukke opp hos for eksempel åtte av 1000 individer, til 900 av 1000 i løpet av 3000 generasjoner, altså en endring fra åtte promille til nitti prosent.

Ikke imponert? Hvor mange generasjoner har mus i året? Hvor lenge er det siden Amerika og Europa skilte lag? Regn ut selv.

Og evolusjonen kan beviselig gå langt, langt raskere. Alt avhenger av hvor nyttig mutasjonen er. Jo nyttigere, jo sterkere seleksjonspress.

Det er i det hele tatt en myte at alle mutasjoner er skadelige, skriver Carroll. De kan faktisk være både svært nyttige og svært kreative - stikk i strid med det mantra vi stadig blir servert fra kreasjonistiske ideologer innen den såkalte vitenskapen ID - intelligent design.

Fornektelse

Sean B. Carroll bruker noen sider mot slutten av boka si på å analysere fenomenet “fornektelse av kunnskap”. Han går ikke rett på kreasjonismen, og holder seg klokelig unna pågående vitenskapelige debatter, som den mellom ulike klimaforskere.

Han gir oss i stedet en morsom tour gjennom historien om hvordan “Trofim Lysenko”: http://www.forskning.no/Artikler/2002/april/1017076031.51 tvang sovjetiske genetikere til å fornekte det hele resten av verden visste, via kiropraktikken og kiropraktikernes benektelse av nytten av vaksine, før han i korte, konsise trekk gir oss nok en demonstrasjon på hvor langt ute på vidotta kreasjonistene egentlig befinner seg.

Den leser som klarer å fordøye og forstå denne boka, og fremdeles tviler, han vil rett og slett ikke forstå. Slike folk er utenfor rekkevidde.

Jeg foreslår at vi lar slike folk fortsette å lulle, og heller bestreber oss på å spre bøker som denne til folk som har åpne nok sinn til å ta dem innover seg. “The Making of the Fittest” er ganske enkelt og rett og slett glimrende!

The Making of the Fittest - DNA and the ultimate forensic record of evolution
Av Sean B. Carroll
W.W. Norton, 2006
301 sider.

Lenker:

Evolusjonens rykende pistol